旋转式立体车库毕业设计.docx
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旋转式立体车库毕业设计
2012届学生毕业论文(设计)存档编号:
毕业论文(设计)
论文题目:
旋转式停车机构的研究与设计
【英文】:
rotaryparkingmechanismresearchanddesign
系部:
机电与建筑工程学部
专业:
机械设计及自动化
姓名:
学号:
指导老师:
2012年月日
承诺书
本人的毕业论文(设计)无剽窃、剽窃现象。
本人熟知学校对毕业论文(设计)剽窃、剽窃现象按作弊处置,对已毕业的学生,学校将追回毕业证和学位证书。
如本人毕业论文(设计)有以上违纪现象,所造成的知识产权等纠纷,一切后果由本人承担。
许诺人:
_
2021年月日
摘要
立体车库是专门实现各类车辆的自动停放及科学寄放的仓储设施。
随着城市汽车保有量的不断增加,停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。
机械式立体车库可充分利用上地资源,发挥空间优势,最大限度地停放车辆,成为解决城市静态交通问题的重要途径。
通过对市场上各类立体车库的调研提出一种新的立体车库结构设计方案。
综合考虑立体车库制造本钱、运行效率、空间利用率。
此新机械结构的设计是在对国内外车库现状及进展趋势做了充分调研的基础上提出来的。
立体车库组成大致可分为三大部份:
车库机械结构部份、传动机构部份和操纵系统部份。
本文重点介绍了车库的主体结构设计和特点,对车库的操纵系统也作了简单的说明。
为了使停车设备知足利用要求,依照国家关于机械式停车设备通用平安要求的标准、起落横移式立体车库的实际,在起落横移式立体车库中利用了一些必要的平安技术,如此保证了车辆的绝对平安,使得整个车库能够平安平稳的运行。
关键词:
立体车库,操纵系统,机械结构
Abstract
Solidthegarageisintheimplementationoftheautomaticvehicleparkingandscientificcheckthewarehousingisbecomingabigproblemwithmoreandmorecarinthebigcity.mechanicssolidthegaragetomakefulluseofspaceuwachiresources,themaximumparkingtosolvetrafficproblemofurbanstaticsomanysurveyaboutallkindofsolidgaragewecomeupwithanewconsiderofthemanufacturingcost,operatingefficiency,spaceutilization.
ThenewmechanicalstructuredesignisinthedomesticandinternationalcurrentsituationanddevelopmenttrendofGarageBasedonsufficientinvestigationcarriedout.Stereogaragecompositioncanberoughlydividedintothreeparts:
thegaragemechanicalstructure,transmissionpartsandcontrolsystem.Thispaperintroducesthemainstructureandcharacteristicsofthedesignofgarage,thegaragecontrolsystemalsomadeasimpledescription.Inordertomakeparkingequipmenttomeettheuserequirements,accordingtothecountryaboutmechanicalparkingequipmentGeneralrequirementsforsafetystandards,up-downandtranslationstereogarageisactual,intheup-downandtranslationstereogaragetousesomesafetytechnique,soastoensuretheabsolutesafetyofvehicles,thegaragecanbesafeandsteadyoperation.
Keyword:
Stereogarage,Controlsystem,Mechanicalstructure
第一章绪论
课题背景和意义
随着我国城市经济和汽车工业的迅速进展,拥有私家车的家庭愈来愈多,而与此相对应的是城市停车状况的为难。
停车问题是城市在进展进程中显现的静态交通(车辆停放状态)问题,静态交通是相关于动态交通(车辆行驶状态)而存在的一种交通形态,二者彼此联系,相互阻碍,停车设施是城市静态交通的要紧内容,随着城市的不断进展,各类车辆的不断增加,对停车设施的需求也在不断增加,若是二者之间失去平稳,城市里就会显现停车难的一系列问题。
数据显示,最近几年我国城市机动车辆平均增加速度在15%-20%,而同时期城市停车基础设施的平均增加速度只有2%-3%,专门是大城市的机动车拥有量的增加速度远远超过停车基础设施的增加速度,因此,咱们必需重视城市停车难的问题,并积极探求解决的方法。
专家们指出,解决城市静态交通问题,大体分为软硬两种方法。
所谓软方法,确实是通过政策法规,限制路面停车,提高停车场利用效率,使部份车主更情愿改乘公共交通工具,以减少机动车对停车场的需求。
而硬方法,要紧包括增建停车场,建设地下及立体停车场、利用其它空间知足停车需求。
而不管采取什么方法,在计划后再整理残局,于局限内弥补不足,政府和治理部门所需投入得精力和资金都不小。
随着人类社会的不断进步和科学技术的进展,人类的生产、生活方式趋于集中,城市的规模愈来愈大,人们在城市里的生存空间却愈来愈小,于是显现了要利用空间的理念,城市中开始建设立体建筑、立体交通和立体停车。
作为现代多数市的标志,城市中心商住区高楼大厦林立,社区道路、高架交通干道、立交桥和地下铁路,编织出城市立体交通网,汽车的住宅——停车场也有了长足的进展,由平面停车向立体停车,由简单的机械车库向运算机治理高度自动化的现代立体停车演变,成为具有较强的有效性、观赏性和适合城市环境的建筑。
伴随着汽车进入家庭,城市动态、静态交通治理制度的不断完善和人们对居住环境要求的提高,给停车产业提供了前所未有进展机缘,停车产业市场前景广漠。
作为现代多数市的标志,立体建筑和立体交通都有了显著进展,道路拥堵、车满为患已成为现今快节拍社会中的最不和谐之音,进展立体停车已成为人们的共识。
目前我国经济正处在高速进展时期,随着人们生活水平的不断提高,汽车进入家庭的步伐正在加速,停车产业市场前景广漠。
机械式立体车库既能够大面积利用,也能够见缝插针设置,还能与地面停车场、地下车库和停车楼组合实施,是解决城市停车难最有效的手腕,也是停车产业进展的必由之路。
当前,我国许多大城市如北京、上海、深圳都开始大力进展机械式立体停车产业。
机械车库与传统的自然地下车库相较,在许多方面都显示出优越性。
第一,机械车库具有突出的节地优势。
以往的地下车库由于要留出足够的行车通道,平均一辆车就要占据40平方米的面积,而若是采纳双层机械车库,可使地面的利用率提高80%—90%,若是采纳地上多层(21层)立体式车库的话,50平方米的土地面积上即可寄存40辆车,这能够大大地节省有限的土地资源,并节省土建开发本钱。
机械车库与地下车库相较可加倍有效地保证人身和车辆的平安,人在车库内或车不断准位置,由电子操纵的整个设备便可不能运转。
应该说,机械车库从治理上能够做到完全的人车分流。
在地下车库中采纳机械存车,还能够免去采暖通风设施,因此,运行中的耗电量比工人治理的地下车库低得多。
机械车库一样不做成套系统,而是以单台集装而成。
如此能够充分发挥其用地少、可化整为零的优势,在住宅区的每一个组团中或每栋楼下都能够随机设立机械停车楼。
这对眼下车库欠缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。
最近几年来,随着经济的进展,我国的城市化水平加速和人民生活水平的提高,汽车数量的不断增加。
截至2003年末,我国个人汽车保有量为辆。
其中,个人轿车4890387辆,比2002年增加1462441辆,增加率为%,但与此同时,汽车停车场地的增加却不能与之同步,汽车泊位与汽车数量的比例严峻失调,由此带来停车难、违章停车、停车治理困难等一系列问题。
当以往的路边、人行道上停车、地下或地面停车场均解决不了上述问题时,采纳机械式立体停车设备是一个超级有效的方法。
机械式立体停车设备又名立体车库,它占地空间小,而且可最大限度地利用空间,平安方便,是解决城市用地紧张,减缓停车难的一个有效手腕。
立体车库的进展概况
机械车库,全称为机械式立体停车库,通常又被称为立体车库,是一种能够有效节省土地资源、操作简便的停车设备。
目前已知的世界上最先的机械车库建于1918年,位于美国芝加哥的一家宾馆内,但是真正将其不断研究进展的却是日本。
众所周知,由于土地较为稀少,日本的城市拥堵程度可谓世界之最,而其工业化进展却十分迅猛,几乎每户人家都拥有汽车,于是乎,车辆无处停放的问题就成了其经济、交通进展到必然程度而产生的必然结果。
为了解决停车难的问题,日本自从上世纪70年代起就大力推行利用机械车库,不管是在技术上和体会上都取得了成功。
而在随后的几十年里,韩国、新加坡、台湾、香港等地狭人稠的地域也纷纷效仿,着手研究进展机械车库,并将其列为了建筑配套的必要设施。
我国的机械车库研究起步较晚,从上世纪90年代才方才开始,但由于汽车保有量的逐年猛增,城市停车难的问题日趋明显,最近几年里,机械车库市场进展迅速,上海、北京、广州等一线城市均普遍利用,市场规模已达到约每一年40亿元左右。
只是,可能由于初期投入本钱高,保护不易等问题,目前机械车库还要紧集中在医院、政府部门、交通枢纽、市中心商业楼宇等大型建筑群内,大多数的新建住宅项目仍然采纳一般地下车库的形式。
其实,机械车库与一般地下车库相较,可加倍有效地保证人身和车辆的平安,人在车库内或车不断准位置,由电子操纵的整个设备便可不能运转,机械车库从治理上能够做到完全的人车分流。
在地下车库中采纳机械存车,还能够免去采暖、通风,乃至照明等设施,运行中的耗电量比工人治理的地下车库低得多。
一直以来,机械车库的“身份”都有些不明晰,有人把它称作建筑物,也有人称作构筑物,还有人称其为设备。
三种身份属性,其申报审批是不一样的。
开发商为建一个立体停车场,仅办理各类手续竟需要近两年的时刻,因为涉及到政府假设干个部门,在申报进程中半途而废也是常见的。
因此,在采购机械车库时,应尽可能选择知名度较高的企业,不仅产品质量有保证,而且凭借其雄厚的实力与政府关系,也能够幸免显现类似无法通过审批等问题。
另外,在实际项目采购中,机械车库一样不做成套系统,而是以单台集装而成。
如此能够充分发挥其用地少、可化整为零的优势,在每栋建筑楼下都能够随机设立机械停车楼,这就对治理系统提出了更高的要求,因此,绝不能将机械车库简单明白得为新型停车场,而要将其视为一个智能化的停车设备进行采购。
据统计,目前国内有资质从事立体车库制造的注册企业的有130多家,可是其中大部份都是原先从事起重机、吊车都大型工业设备的厂商,可谓是“半路落发”,真正在市场上活跃的专业停车设备制造商也就20家左右,目前做得最好的是杭州西子、青岛金华、深圳怡丰,年销售额都在3亿元以上。
立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性,已被广大用户同意,相信随着机械车库技术的不断进展,和用户适应的改变,其以后的市场前景将不可限量。
旋转立体车库方案的提出
通过对国内外的车库进展情形,尤其国内此刻立体车库处于进展的初期,存在一些问题。
国外车库技术那么相对成熟。
因此说立体车库以后在中国将有专门好的进展空间。
我针对现有的车库方案的对照提出一种较为新颖的设计方案。
该设计方案结构相对简单,易于建造保护,治理起来也很方便。
第二章几种典型的立体车库
起落横移式
图起落横移式立体车库
停车位为两层或多层,有假设干层的同层置车板可左右横向移位,通过起落机构改变置车板的高度。
可为地上式或带地坑式。
特点:
有效利用空间,提高空间利用率达数倍。
存取车快捷便利,独特跨梁设计,车辆出入无障碍。
采纳PLC操纵,自动化程度高。
环保节能,低噪音。
人机界面好,多种操作方式可选配,操作简便。
简易起落式
图简易起落式立体车库
停车位为两层或三层,通过起落机构或俯仰机构改变置车板的高度或倾斜角度,供车辆出入。
可为地上式或带地坑式。
特点:
构造简单有效,无需特殊地面基础要求。
适合装置于工厂、别墅、住宅停车场。
可任意迁移,搬迁安装容易或依照地面情形,独立及多台设备。
备有专用锁匙开关,避免外人开动设备。
车板防下滑保险装置。
巷道堆垛式
图巷道堆垛式立体车库
采纳巷道堆垛机和搬运器,将进到搬运器上的车辆一路作平面移动且垂直起落到停车位旁,再用存取机构将车辆送入停车位。
特点:
全封锁治理,平安、防盗、为车辆提供最正确防护;
可设置于地上或地下,充分利用有效空间。
载车板的起落和行走同时运行,存取车方便快捷。
全封锁式治理,平安靠得住,保障人、车平安;
通过起落机、行走台车及横移装置输送载车板实现存取车操作,整个进程全自动完成;
固定式起落机+各层行走台车的配置形式,可实现多个人同时存取车。
垂直起落(塔库)式
图垂直起落(塔)式立体车库
停放车辆的停车位和车辆起落机以立体方式组成的高层停车设备。
通过搬运机械将车辆或载有车辆的置车板横向或纵向地从车辆起落机搬运至停车位。
停车位分横置式、纵置式和圆周式三种。
特点:
占地少,容车量大,高层设计最高能够达到平均一辆车仅占一平方米的空间。
可同时提供多车位进出口,等待时刻短。
智能化程度高,可预约存取车及空车位导向。
利用车库外形的间隙空间能够进行绿化,使车库变成一个立体的绿化体,有利于美化城市和环境。
平面移动式
图平面移动式立体车库
在同一层面上,用搬运台车平面移动车辆,或使置车板平面横移。
可为单层平面横移、单层(多层)平面来回和门式起重机多层平移。
特点:
每层车台和起落机别离动作,提高出入库速度,可利用地下空间,停车规模可达到数千台。
部份区域发生故障时,不阻碍其他区域的正常运;
通过运算机和触屏界面进行综合治理,可全面监视设备的运行状况,而且操作简单
垂直循环式
图垂直循环式立体车库
通过传动机械,差遣以垂直方式排列的各置车板作持续环形运动。
车辆出入口位于设备最下面的称为下出入口式;位于中间部份的称为中出入口式;位于最上面的称为上出入口式。
可为封锁式高塔或放开式低塔。
特点:
利用PLC自动调车,一次按键即可完成存取车。
可设置在地面上或半地上半地下,可独立或附设在建筑物内,还可多台组合。
可省去购买土地的大量费用,有利于合理计划和优化设计。
省电:
一样不需要强制通风,无大面积照明,耗电量仅为一般地下车库的35%。
第三章旋转式立体车库机械部份设计
设计的整体思想
本设计提出的是具有旋转托盘装置的全自动化立体车库是一款新颖的自动化立体车库。
它是针对商业区周围大流量的私人轿车来设计的。
其要紧特点是:
能够快速准确信位存取车,平安靠得住;取车进程中,可将汽车自动换向;容量可按车库的圈数安排;外型美观大方,能够建筑物并设,也可单独设置,与环境融洽结合;高效利用土地,占地面积最少,因此在寸土寸金的大中城市的进展前景很看好,专门适合应用于商业中心区等地段。
要紧技术参数剑表。
表3.1.1要紧技术参数
项目
规格
车位数
208
层数
(参考)4
停放车辆规格
5050X1850X1550(mm)重1700kg
电机功率
4~6(kW)
升降平均速度
16(m/min)
车库由可编程操纵器(PLC)实现操纵和治理。
车库停车层呈辐射状布置多个停车位(以52个为例),如设计成4层,此车库分为内外2圈共停放52辆车。
车库圈数可随停车数量的需求增加到3圈或更多的圈。
结构转变比较灵活。
车库内外圈可相对独立运动,而且能够实现正反转。
图3.1.1旋转式停车机构自动化立体车库
旋转式停车机构自动化立体车库要紧由以下几部份组成:
(1)立体车库主体结构建筑;
(2)起落平台;
(3)车库;
(4)停车泊位的车辆输送机构;
旋转式停车机构自动化立体车库的运行方式:
(1)车辆进入起落平台;
(2)起落平台与停车机构交接,车辆停入停车机构上;
(3)链板线带动空车位到公用通道;
(4)停车机构移动到空车位上方,然后将车停入车位;
整体结构的设计
旋转式车库总装配图的设计
图旋转式车库UG总装配图
图旋转式车库CAD总装配图
基于对上述多种车库运行的分析,我提出此种结构车库的设计。
此设计仅为一层,层数可由需要增加。
此种车库形状类似赛跑用的跑到。
车库可往复的循环。
如此关于入库与取车带来专门大方便,而且结构比上述结构来讲简单。
关于此车库设计,要紧设计车辆如何实现整个停车进程,故其他结构略去未画。
车库设计最要紧的几个结构:
1.停车位,2.入库出库机构,3.线体。
3.2.1停车位的设计
图3.2.1-1旋转式车库-停车位UG图
图3.2.1-2旋转式车库-停车位CAD图
停车位主体结构采纳60*60*方管。
此结构的假想要紧来自于实习中,汽车生产厂线体输送车辆结构。
车位前方两根伸出管,可将前轮卡住并定位住车辆。
后边设计有多根距离相等管,可适应不同长度车辆停放。
设计这种停放机构最大要紧的目的确实是为了车辆停入车位时,可通过管间距离将车辆顺利停入停车位。
车位大小依照所查汽车参数进行设计。
参数如下表:
表3.2.1.1
长*宽*高(mm)
4629*1880*1653
前轮距(mm)
1617
后轮距(mm)
1613
轴距(mm)
2807
最小转弯直径(m)
整备质量(Kg)
1900
座位数(个)
5
油箱容积(L)
75
行李舱容积(L)
540-1560
停车位带有四个轮子可随在固定的轨道内运行,运行的要紧动力来自链板线。
停车位底部两根管中间带有插销,可插入链板线的孔内,带动停车运行。
3.2.2入库出库机构的设计
图3.2.2-1旋转式车库-入库出库机构UG图
图3.2.2-2旋转式车库-入库出库机构CAD图
入库出库机构最要紧功能是将车辆从起落平台上将车辆放入停车位。
其要紧结构为:
行吊、起落液压杆。
依照上面提供的车辆重量参数,通过查表可知选择3t的行吊。
底部结构可通过液压杆来实现车辆的入库出库。
此机构运动位置可由传感器精准进行定位。
3.2.3车库线体的设计
图3.2.3-1旋转式车库-线体UG图
图3.2.3-2旋转式车库-线体CAD图
整个车库系统绕轨道的运动系统都是由此线体带动,此为线体部份结构的详细图。
主若是由中间的动力滚筒带动车库运行,两边为无动力滚筒。
旋转式车库技术特点
●内置自动起落旋转装置,配以先进的导航指标,无需司机倒车,存取方便。
●能够就近寻觅车位,提高效率,减少能耗。
●速度快、噪声小,低震动符合城市环保要求。
●微型运算机操纵,触摸屏操作,简便平安靠得住前进入库、前进出库,等待时刻短。
●高平安靠得住性,设备经万次负载运行测试,故障率极低。
●采纳交流变频调速电机和运算机操纵,运行速度合理化,可较大提高效率和降低能耗。
●设有断电爱惜等多重平安防护方法,确保人车平安。
●操作简便,既可集中治理,又可由客户自己操作。
●具有独特的旋转托盘机构和车辆平面输送机构。
●该型车库能够多个并行联建,适应较大存车需求。
●该型车库还适用于底下车库或半地下半地上设计。
第四章旋转式立体车库操纵部份简要设计
整个车库设计由一台PLC对车库进行统一的治理和监控,通过PLC操纵载车板纵横传动装置以完成对车辆的存取操作。
各车位内车辆的调入调出由PLC依照当前各车位的车辆寄存情形,依照相应的调度策略调度车辆进出。
立体车库的自动存取车操纵系统包括弱电与强电两套系统。
弱电系统要紧包括各类信号的搜集、报警与操纵输出。
PLC输出信号给接触器线圈,操纵接触器的接通与关断。
强电系统包括载车板电机操纵线路、操纵电机正反转接触器、到位限位及载车板的上下行程限位。
车库采纳车位检测装置代替人工找位,用起落装置输送汽车到位。
系统在面板处设有急停开关,当发生意外时,按下急停开关。
车库系统操纵原理框图
起落横移式立体车库的系统操纵原理:
操作者(人)要通过操纵系统信息交流的平台(界面)把操作信息传送给操纵系统,经系统处置后,系统把可识别的操纵信息通过辅助设备驱动执行结构,来完成车库现场的运作。
其系统操纵原理框图。
由于PLC的靠得住性、抗干扰能力强。
国内外现有的起落横移式立体车库,它们的系统操纵形式多数采纳可编程操纵器操纵,专门是应用在智能化要求程度高、多车尾、大容量的现代化起落横移式立体车库中。
PLC的靠得住性、抗干扰能力强。
PLC的硬件系统结构框图
在起落横移式立体车库中,操纵系统中主控单元的要紧操纵对象第一是车库内的横移电机和起落电机,操纵系统确实是使它们在不同的时刻内实现正反转;第二是车库内的各类辅助装置,如指示灯及其各类平安设施等。
为了保证载车板能横移到预定位置和载车板能上升或下降到指定位置,采纳了行程开关。
为了判定载车板上有无车辆,采纳了光电开关。
一样小型车库选用按钮操作,界面清楚,易于操作,但关于大型车库来讲要用上位机来进行对其操纵。
同时在车库中还采纳了一些传感器如烟温传感器和平安预警装置,因本系统只有开关量输入而无模拟量输入,凭可编程序操纵器本身的抗干扰能力和隔离变压器就能够知足要求,因此可没必要再另外增加其它抗干扰方法。
PLC接线设计:
在起落横移式立体停车库中,操纵系统中主控单元的要紧操纵对象第一是车库内的横移电机和起落电机,操纵系统确实是使它们在不同的时刻内实现正反转,第二是车库内的各类辅助装置,如指示灯及其各类平安设施等。
为了保证载车板能横移到预定位置和载车板能上升或下降到指定位置,采纳了行程开关。
为了判定载车板上有无车辆,采纳了光电开关。
同时在车库中还采纳了一些传感器如烟温传感器和平安预警装置,其简化接线图。
简化PLC接线图
电机操纵及接线设计:
在存取车时车位的起落不能同时进行,车位的起落和横移也不能同时进行,这两个动作必需是互锁的,即当上层车位在起落时,地面层车位不能移动,反之亦然,而且上层车位每次只能有一个车位进行上下起落运动。
这些在程序中可采纳联锁和互锁的方式来解决。
电机操纵原理图
结语
随着中国经济的腾飞,城市化进程加速,汽车愈来愈快的走进工薪阶级家庭,而土地愈来愈紧缺的情形下,为解决城市停车难的问题,立体车库是必然前途
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